(57)【要約】【課題】需要家の既設盤を対象に盤改造や停電を伴わずに、受変電盤の状態信号を容易に取出し可能にすることにある。【解決手段】盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプ１５により表示する電力受変電装置において、ランプ１５を点灯可能に装着するためのソケット１６と、ランプ１５とソケット１６間に装着するためにランプ１５を挿入可能なソケット挿入部とソケット１６に挿入可能なソケット受部を持ち、ランプ１５の点灯用信号を取り出すための信号線を引き出す構造としたアダプタとからなる機器状態信号取出し装置を有する。【選択図】      図１
2005168210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプにより表示する電力受変電装置において、前記ランプを点灯可能に装着するためのソケットと、前記ランプと前記ソケット間に装着するために前記ランプを挿入可能なソケット挿入部と前記ソケットに挿入可能なソケット受部を持ち、前記ランプの点灯用信号を取り出すための信号線を引き出す構造としたアダプタとからなる機器状態信号取出し装置を有する電力受変電装置。
【請求項２】
盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプにより表示する電力受変電装置において、前記ランプの表示面の一部に設けた光センサにより前記ランプの点灯用光信号を電気信号に変換して取出す機器状態信号取出し装置を有する電力受変電装置。
【請求項３】
盤内に収納された設備機器の状態を盤面に設けられた表示板を色彩変化で表示する電力受変電装置において、前記表示板を照明する照明灯と、この照明灯により照明された表示板からの光の反射光のうち特定の色彩を検出する光センサとから設備機器の状態を電気信号に変換して取出す機器状態信号取出し装置を有する電力受変電装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の電力受変電装置において、ディジタル入力装置を介して入力された前記光センサより取出される電気信号を処理して、モニタに表示する監視用計算機を設けたことを特徴とする電力受変電装置。
【請求項５】
盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプにより表示する電力受変電装置において、ソケットに前記設備機器の状態信号が印加されるアダプタを装着し、このアダプタを介して前記ランプを点灯表示可能に装着することにより、点灯用信号を取出すようにしたことを特徴とする電力受変電装置の機器状態信号取出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力エネルギーを消費するビルや工場などの需要家に設置される電力受変電装置の各種設備機器の状態信号を取出して、集中監視に寄与する機器状態信号取出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用受変電設備機器（以下設備機器と略称する）を収納した受変電盤（以下受電盤と略称する）においては、その盤前面に表示灯を設けて盤内の設備機器の状態を外部から監視可能にしている。例えば、開閉器を内蔵した受電盤では、その入または切状態を表すため、盤前面に異なる色の２個の表示灯を設け、入り状態で例えば赤色の表示灯、切状態で緑色灯を点灯表示するようにしたり（例えば、特許文献１）、盤前面に１個の表示ランプを設け、入り状態で点灯、切状態で消灯したりするようにしている。
【０００３】
図５は需要家の一般的な既設受電盤の構成を示す図である。
【０００４】
図５に示すように、受電盤１−１内に設けられた主回路開閉器１−２の状態を盤前面に盤内に貫通させて設けられたソケット１−４にネジ込み装着されている表示ランプ１−５により表示するようにしたものである。この主回路開閉器１−２は、盤前面の内側に取付けられた保護継電器１−６からの指令により開閉し、且つ保護継電器１−６の動作の有無は盤前面の特定の表示枠内に設けられた表示板１−７に表示可能になっている。
【０００５】
この場合、主回路開閉器１−２の入または切の状態が主回路動作と機械的に連動する構造を有する補助接点１−３を用いて、受電盤１−１の盤前面に取付けられた表示ランプ１−５を主回路開閉器１−２の入または切に応じて点灯または消灯させている。
【０００６】
また、受電盤の運転員に盤内に収納されている設備機器を含む複数の開閉器の電気接続がどのような接続構成になっているか分かり易くするため、系統監視盤を設け、各開閉器の接続状態と入切の状態を運転員によって一目で判断できるように赤または緑の表示灯を用いて表示するようにしたものもある。
【０００７】
一方、需要家では、所内のエアコン動力機器、電灯といった各種機器（以下機器等という）を作動させるために、高圧の送電線や配電線から電力供給を受け、自所の受電盤により低電圧に変圧して需要家の機器等に配電するのが一般的である。
【０００８】
また、需要家構内の機器等を正常に運転するためには、常に受電状態を監視しておき、異常発生時には速やかに状態の把握と復旧のための作業が必要となる。
【０００９】
さらに、需要家には多くの機器等の効率的な運用管理を行うため、集中管理室に計算機を用いて受電盤や機器等の監視を行うことが要望されているが、それには受電盤や機器等の状態信号を常時計算機に取りこんで監視に必要な処理を行う必要がある。
【００１０】
そこで、このような要望に応えるため、一般的には受電盤や機器操作盤の改造による、いわゆる接点増幅や新規センサの取付けなどを行って必要とする信号の取出しが行われている。
【００１１】
図６はかかる受電盤より機器等の状態信号を計算機に取り込んで受電状態を監視可能にした構成図である。
【００１２】
図６に示すように、図５に示す受電盤の主回路開閉器１−２の状態を表示ランプにより表示する機能を持たせたまま、その開閉器の状態信号を外部に取出してディジタル入力装置２−２を介して監視用計算機２−３に取込み、この監視用計算機２−３で状態表示プログラム２−４により処理された状態信号をモニタ２−５に表示するようにしている。
【００１３】
この場合、主回路開閉器１−２の入または切の状態が主回路動作と機械的に連動する構造を有する補助接点１−３に応動する２個の追加補助接点２−１を設けてその一方の追加補助接点より取出した状態表示信号でランプ１−４を点灯又は消灯させ、他方の追加補助接点より取出した状態表示信号をディジタル入力装置２−２に与えるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−１７４２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、このように従来の受電盤において、盤内に収納された設備機器の状態の表示や監視を行うようにするには、盤改造をしなくてはならないため、現実問題として多くの作業と費用が発生する。このため、集中監視化に伴い期待される効果に見合った費用内で監視システムを構築することは困難なケースが多い。
【００１５】
また、盤改造を行うには、殆ど受電盤を高圧の送電線または配電線から切放し、停電状態での作業となるが、停電の容認は一般に毎年１回義務付けられている定期点検日に制限されているため、盤改造をこの定期点検日に合わせて行わなければならない。従って、盤改造を必要な時期に行えないため、設備情報の取り込みが容易に行えないなど、需要家にとって監視システムの導入誘因に関する消極姿勢や、システム普及を図る上での弊害にもなっている。
【００１６】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、需要家の既設盤を対象に盤改造や停電を伴わずに、設備機器の状態信号を容易に取出して監視装置に引き渡すことができる電力受変電装置の機器状態信号取出し装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記の目的を達成するため次のような手段により電力受変電装置の機器設備の状態信号取出し装置を構成する。
【００１８】
請求項１に対応する発明は、盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプにより表示する電力受変電装置において、前記ランプを点灯可能に装着するためのソケットと、前記ランプと前記ソケット間に装着するために前記ランプを挿入可能なソケット挿入部と前記ソケットに挿入可能なソケット受部を持ち、前記ランプの点灯用信号を取り出すための信号線を引き出す構造としたアダプタとからなる機器状態信号取出し装置を有する。
【００１９】
請求項２に対応する発明は、盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプにより表示する電力受変電装置において、前記ランプの表示面の一部に設けた光センサにより前記ランプの点灯用光信号を電気信号に変換して取出す機器状態信号取出し装置を有する。
【００２０】
請求項３に対応する発明は、盤内に収納された設備機器の状態を盤面に設けられた表示板を色彩変化で表示する電力受変電装置において、前記表示板を照明する照明灯と、この照明灯により照明された表示板からの光の反射光のうち特定の色彩を検出する光センサとから設備機器の状態を電気信号に変換して取出す機器状態信号取出し装置を有する。
【００２１】
請求項４に対応する発明は、請求項２又は請求項３に対応する発明の電力受変電装置において、ディジタル入力装置を介して入力された前記光センサより取出される電気信号を処理して、モニタに表示する監視用計算機を設ける。
【００２２】
請求項５に対応する発明は、盤内に収納された設備機器の状態を表示盤面に備えられているランプにより表示する電力受変電装置において、ソケットに前記設備機器の状態信号が印加されるアダプタを装着し、このアダプタを介して前記ランプを点灯表示可能に装着することにより、点灯用信号を取出す。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記のような手段を講じることにより、需要家の既設盤を対象に盤改造や停電を伴わずに、受変電盤の状態信号を容易に取出して監視装置に引き渡すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明による電力受変電装置の状態信号取出し装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【００２６】
図１において、１１は受変電盤（以下受電盤と略称する）で、この受電盤１１の内部には、送電線又は配電線につながる主回路開閉器１２が設けられるとともに、主回路に接続される図示しない産業用受変電設備機器（以下設備機器と略称する）が収納されている。
【００２７】
また、受電盤１１の盤前面の内側に主回路に過電流が流れると動作して主回路開閉器１２を開放する保護継電器１３が取付けられている。この保護継電器１３の動作の有無は盤前面の特定の表示枠内に設けられた表示板１４に表示可能になっている。
【００２８】
一方、受電盤１１の盤前面に設けられる主回路開閉器１２の開閉状態を表示する表示器としてフィラメント式のランプ１５を装着するためのソケット１６が盤内に貫通させて取付けられている。この場合、盤内には主回路開閉器１２の開閉に連動して動作する補助接点１７を介して通電されるソケット１６に電気的に接続されている。
【００２９】
上記ランプ１５は殆どがいわゆる消耗品であることから、一般的には受電盤１１内の設備機器の状態を表示するランプもソケット形式のネジ込み装着構造や突起部にフック方式で引っ掛けることにより保持する構造を持ち、ランプの故障に備えて容易に交換が可能な構造となっている。
【００３０】
このような構成の受電盤において、本発明の第１の実施形態ではランプ１５の装着が可能な構造のソケット１６に着目し、ランプ１５を挿入可能なケットに挿入可能なソケット受部を持つアダプタ１８を新たに設け、ランプ１５を当該アダプタ１８に装着すると共に、ランプの点灯信号を外部に取出し可能な構成としたものである。
【００３１】
ここでは、アダプタ１８部からランプ１５の点灯信号を取出すため、信号線１９を引き出している。
【００３２】
アダプタ１８から信号線１９を通して引き出された信号は、信号線１９を介してディジタル入力装置２０に取込まれた後、監視用計算機２１に与えられ、この監視用計算機２１により対象の受電盤が常時監視される。
【００３３】
このように本実施形態では、アダプタ１８をランプ交換の要領で既存盤のランプソケットに装着し、その上から既存のランプ１５を装着するようにしたので、盤改造や停電を伴わずに、受電盤１１の状態信号を容易に取出して監視用計算機２１に引き渡すことができる。また、作業費用も受電盤１１を改造する場合に比較して極めて安価になる。
【００３４】
図２は本発明による電力受変電装置の状態信号取出し装置の第２の実施形態を示す構成図で、図１と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００３５】
図２において、受電盤１１の盤前面に設けられる主回路開閉器１２の開閉状態を表示する表示器として、フィラメント式のランプの他、発光ダイオード式等の長寿命のランプが用いられることがある。特に後者の場合にはランプ故障が少なく、交換の必要性が殆どないため、一般的には交換できる構造を採用していないのが現状である。
【００３６】
本発明の第２の実施形態では、上記ランプ２２から主回路開閉器１２の開閉状態信号を取出すため、上記ランプ２２の近傍に受光量に応じた電流を発生する光電素子２３を設けるものである。
【００３７】
上記ランプ２２の点灯、消灯により変化する光電素子２３の発生電流は信号検出装置２４に与えられる。この信号検出装置２４は光電素子２３の発生電流に応じた電流の変化を検出し、ランプ２２の点灯又は消灯を示す信号としてディジタル入力装置２０に入力される。
【００３８】
一般的な光電素子には、特定の波長の光を受けた場合にのみより多くの電流を発生する性質があることから、対象とするランプから発光する光の波長に応じてより多くの電流を発生する光電素子を採用することにより、外部からの光、例えば室内の蛍光灯の光では電流が発生せず、対象とするランプからの光にだけ反応して電流を発生させる機能を持たせることができることから、ランプの点灯又は消灯に対する検出機能を向上させることができる。特に、フィラメント式のランプは、多くの熱線、すなわち赤外線を発生することから、光電素子は赤外線用、例えば９１０オングストローム程度の特性を持った光電素子を使用することにより、信頼性のある検出機能を実現することもできる。
【００３９】
このような光電素子から発生する電流は、ディジタル入力装置２０に取込まれた後、監視用計算機２１に与えられ、この監視用計算機２１により対象の受電盤が常時監視される。
【００４０】
このように本実施形態では、受電盤１１の盤前面に表示器として交換頻度の少ない発光ダイオード等のランプ２２が設けられている場合でも、主回路開閉器１２の状態表示信号を容易に取出すことができる。また、発光素子２３は盤前面の発光ダイオード等のランプ２２の一部に取付けられるので、盤前面から見たランプ２２の表示状態の視認性が損なわれることはない。
【００４１】
図３は本発明による電力受変電装置の状態信号取出し装置の第３の実施形態を示す構成図で、図１及び図２と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００４２】
図３において、受電盤１１の盤前面に設けられる主回路開閉器１２の開閉状態を図示しない開閉器操作部の近くに設けられた小窓から自ら発光する機能を持たない色により状態表示させる場合がある。主回路開閉器１２が開放しているときは、例えば緑色、投入しているときは他の色、例えば赤色で状態表示が行われる。
【００４３】
また、受電盤１１には、いわゆるターゲット式の保護継電器１３が設けられ、その前面に設けられた状態表示用の小窓に表示板１４が取付けられている。この表示板１４は、常時は例えば黒色など明度の暗い色、継電器動作時には他の色、例えば橙色など明度が明るい色で状態表示が行われる。
【００４４】
このような構成の受電盤１１において、本発明の第３の実施形態では、上記小窓に設けられた表示板１４に対応させて、発光部２５と、複数の異なる色のフィルタ２６ａ，２６ｂを備えたフォトセンサ２７ａ，２７ｂから構成された光検出装置２８を設置する。
【００４５】
上記フォトセンサ２７ａ，２７ｂは、検出する色（例えば緑、赤、橙）と同一色の色彩フィルタを通して、受ける色の強弱に応じた電流を出力するものである。
【００４６】
信号検出装置２９は、各フォトセンサ２７ａ，２７ｂより出力される電流の大小を判定するもので、予め決められた表示板１４の状態表示色判定結果の信号を生成するものである。
【００４７】
このような構成の光検出装置２８において、発光部２５から出た光が検出対象の表示板１４に照射されると、その反射光は一方のフィルタ２６ａ（例えば緑）を介してフォトセンサ２７ａに到達すると同時に、もう一方のフィルタ２６ｂ（例えば赤）を介してフォトセンサ２７ｂに到達する。これらフォトセンサ２７ａ，２７ｂでは、それぞれの反射光を受けるとその色の強弱に応じた電流に変換して信号検出装置２９に与える。
【００４８】
この信号検出装置２９では、各フォトセンサ２７ａ，２７ｂからの電流の大小を判定し、予め決められた表示板１４の状態表示色判定結果の信号を生成する。
【００４９】
この信号検出装置２９で生成された表示板の状態表示色判定結果の信号は、ディジタル入力装置２０に取込まれ、ディジタル信号に変換処理されて監視用計算機２１に与えられる。この監視用計算機２１は、そのディジタル信号を処理した状態信号を状態表示プログラム３０により処理してモニタ３１に表示するようにしている。
【００５０】
このような構成の状態信号取出し装置において、光検出装置２８は、発光部２５から出た光が検出対象の表示板１４に照射されると、その反射光は一方のフィルタ２６ａ（例えば緑）を介してフォトセンサ２７ａに到達すると同時に、もう一方のフィルタ２６ｂ（例えば赤）を介してフォトセンサ２７ｂに到達する。これらフォトセンサ２７ａ，２７ｂではそれぞれの反射光を受けるとその色の強弱に応じた電流に変換して信号検出装置２９に与え、この信号検出装置２９では、各フォトセンサ２７ａ，２７ｂからの電流の大小を判定し、予め決められた表示板１４の状態表示色判定結果の信号を生成する。
【００５１】
この状態表示色判定結果の信号がディジタル入力装置２０に取込まれると、ディジタル入力装置２０では、例えば緑のフィルタの受光が強ければ緑の設備状態を示す信号（例えば「１」）を出力し、赤のフィルタの受光が強ければ赤の設備状態を示す信号（例えば「０」）を出力する。
【００５２】
このように本実施形態では、盤内に収納された保護継電器１３の状態変化を特定の窓枠に設けられた表示板１４を赤・緑などの色彩変化で表示するようにした受電盤においても、表示板１４を照明する発光部２５と、この発光部２５により照明された表示板１４からの光の反射光のうち赤・緑などの特定の色彩を検出するフォトセンサ２６ａ，２６ｂとを設け、このフォトセンサ２６ａ，２６ｂにより保護継電器１３の状態を電気信号に変換して取出すようにしたものである。従って、盤改造や停電を伴わずに、受電盤内の設備機器の状態信号を容易に取出して監視用計算機２１に引き渡すことができる。また、作業費用も受電盤を改造する場合に比較して極めて安価になる。
【００５３】
図４は本発明による電力受変電装置の状態信号取出し装置の第４の実施形態を示す構成図で、図２及び図３と同一部品には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００５４】
本発明の第４の実施形態では、図４に示すように盤面に、主回路開閉器１２の開閉状態を表示する発光ダイオード等の表示器２２及び設備機器として開閉器操作機構や保護継電器１３の動作状態を複数の異なる色彩で表示する表示板１４から得られる光信号を受け、且つこの光信号を電気信号として取出す光センサを通して盤内の各種設備機器の状態データを設備状態データ収集装置３２により収集し、その設備状態データをディジタル入力装置２０に与えてディジタル信号として監視用計算機２１に取込むようにしたものである。
【００５５】
このような構成とすれば、受変電設備を始めとする各種設備の状態を、これらの既設設備の改造を行うことなく、容易に取出して設備データ収集装置３２に収集することができ、この設備機器の状態データを監視用計算機２１に取込んで状態表示プログラム３０によりモニタ３１に表示することができるので、受変電設備を始めとするあらゆる設備の状態を簡単且つ容易に表示することができると共に、外部に取出すことができる。
【００５６】
また、無停電で作業を行うことができるので、需要家の業務運用への影響も発生せず、工事によるコストの増加も発生しない。
【００５７】
従って、受変電設備を始めとするあらゆる設備の状態を、監視用計算機２１などにより監視するためのシステムを容易に構築することができる。
【００５８】
なお、上記各実施形態では、盤内の主回路開閉器の開閉状態や保護継電器の動作状態、開閉器操作機構の状態を表示器や表示板に表示する場合について述べたが、これ以外の設備機器の状態を表示すると共に、その表示状態に応じた信号を前述同様にして外部に取出すことができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による電力受変電装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明による電力受変電装置の第２の実施形態を示す構成図。
【図３】本発明による電力受変電装置の第３の実施形態を示す構成図。
【図４】本発明による電力受変電装置の第４の実施形態を示す構成図。
【図５】需要家の一般的な既設受電盤の構成を示す図。
【図６】受電盤より機器等の状態信号を計算機に取り込んで受電状態を監視可能にした構成図。
【符号の説明】
【００６０】
１１…受電盤、１２…主回路開閉器、１３…保護継電器、１４…表示板、１５…フィラメント式のランプ、１６…ソケット、１７…補助接点、１８…アダプタ、１９…信号線、２０…ディジタル入力装置、２１…監視用計算機、２２…発光ダイオード等のランプ、２３…光電素子、２４…信号検出装置、２５…発光部、２６ａ，２６ｂ…フィルタ、２７ａ，２７ｂ…フォトセンサ、２８…光検出装置、２９…信号検出装置、３０…状態表示プログラム、３１…モニタ、３２…設備状態データ収集装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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